祁连山东部不同海拔白桦天然林土壤养分化学计量特征及其影响因素

摘要

【目的】探究祁连山东部不同海拔白桦天然林土壤养分含量及其化学计量特征和影响因素，为该地区白桦天然林养分管理提供理论依据。【方法】在青海省祁连山东部北川河流域白桦天然林分布较为密集的区域划分4个海拔等级(>2 600～≤2 700,>2 700～≤2 800,>2 800～≤2 900,>2 900～≤3 050 m),并设置20 m×20 m的样地16个，调查样地的林分密度(SD)、胸径(DBH)、树高(H)、郁闭度(CD)、灌草丰富度(SGR)、凋落物厚度(LD)和坡度(S),使用土钻和环刀采集0～20,20～40和40～60 cm土层土壤，分别测定土壤质量含水量(SWC)、土壤体积质量(SBD)、饱和导水率(SHC)、pH以及土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量，分析土壤养分及其化学计量比与环境因素的相关性，采用冗余分析探究了环境因素对土壤养分及其化学计量比的影响。【结果】(1)随着海拔的升高，0～60 cm土层土壤SOC、TN、AN、AK含量以及C∶N、C∶P和N∶P呈先升高后降低的趋势，TP、AP含量呈先降低后升高的趋势，AN∶AK变化不明显，而AN∶AP、AK∶AP呈先下降后升高再下降趋势。(2)在同一海拔下，随着土层深度的增加，土壤SOC、TN、TP、AN、AK含量以及C∶P、N∶P、AN∶AP、AK∶AP均呈递减趋势，C∶N呈先升高后下降的趋势，而AP含量和AN∶AK无明显的变化规律。(3)土壤C∶P、N∶P平均值均高于全国土壤平均水平。(4)冗余分析发现，SHC、SD、SWC、LD、pH和SGR对土壤碳氮磷及其化学计量比有显著或极显著影响，其解释量分别为33.7%,13.5%,6.5%,4.9%,3.0%和2.9%;SHC、pH、LD、SWC对土壤速效养分及其化学计量比有显著或极显著的影响，其解释量分别为28.2%,9.9%,5.4%,3.8%。【结论】环境因素对祁连山东部不同海拔白桦天然林土壤养分及其化学计量比有明显影响，其中SHC、SWC、pH和LD是主要的影响因素；研究区土壤C、N有效性较好，P有效性较差，建议后期在白桦天然林管理过程中适当补充磷肥。

关键词

白桦天然林 / 环境因素 / 土壤生态化学计量特征 / 土壤养分 / 祁连山东部